Linux 系列之七目录结构、文件属性及链接

1 linux目录结构

bin： 存放二进制可执行文件(ls,cat,mkdir等)

boot： 存放用于系统引导时使用的各种文件

dev： 用于存放设备文件

etc：存放系统配置文件 /etc/profile, /etc/passwd ,/etc/shadow

home： 存放所有用户(除了root)文件的根目录

lib：存放跟文件系统中的程序运行所需要的共享库及内核模块

mnt：系统管理员安装临时文件系统的安装点

opt：额外安装的可选应用程序包所放置的位置

proc：虚拟文件系统，存放当前内存的映射

root：超级用户目录

sbin：存放系统管理命令

tmp：用于存放各种临时文件 ，可以存放一些不重要的文件

usr：用于存放系统应用程序，比较重要的目录/usr/local 本地管理员软件安装目录

/usr不是user的缩写，其实usr是Unix Software Resource的缩写， 也就是Unix操作系统软件资源所放置的目录，而不是用户的数据；

= windows Program Files

var：用于存放运行时需要改变数据的文件

2 linux 文件基本属性

​ Linux系统是一种典型的多用户系统，不同的用户处于不同的地位，拥有不同的权限。为了保护系统的安全性，Linux系统对不同的用户访问同一文件（包括目录文件）的权限做了不同的规定。

在Linux中我们可以使用ll或者ls –l命令来显示一个文件的属性以及文件所属的用户和组，如：

[root@localhost ~]# ls / -l
总用量 16
#文档的权限信息    文档的硬连接数量    #文档的归属用户       #文档的用户组        #文件大小      #问的的最后修改时间    #文档名称( ---> 某个目录 说明这是一个连接文档)
lrwxrwxrwx.       1                 root                 root                7             11月 19 17:41         bin -> usr/bin
#文档的权限信息    文档的硬连接数量    #文档的归属用户       #文档的用户组        #文件大小      #问的的最后修改时间    #文档名称(如果文件名称带.说明是隐藏文件)
dr-xr-xr-x.       5                 root                 root                4096          11月 19 17:45         boot
drwxr-xr-x.  20 root root 3220 11月 19 17:47 dev
drwxr-xr-x.  74 root root 8192 11月 20 06:15 etc
drwxr-xr-x.   3 root root   25 11月 20 04:40 home
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 11月 19 17:41 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.   1 root root    9 11月 19 17:41 lib64 -> usr/lib64
drwxr-xr-x.   2 root root    6 4月  11 2018 media
drwxr-xr-x.   2 root root    6 4月  11 2018 mnt
drwxr-xr-x.   2 root root    6 4月  11 2018 opt
dr-xr-xr-x. 114 root root    0 11月 19 17:47 proc
dr-xr-x---.   2 root root  135 11月 19 17:48 root
drwxr-xr-x.  23 root root  720 11月 19 17:47 run
lrwxrwxrwx.   1 root root    8 11月 19 17:41 sbin -> usr/sbin
drwxr-xr-x.   2 root root    6 4月  11 2018 srv
dr-xr-xr-x.  13 root root    0 11月 19 17:47 sys
drwxrwxrwt.   8 root root  211 11月 20 03:47 tmp
drwxr-xr-x.  14 root root  166 11月 20 04:48 usr
drwxr-xr-x.  19 root root  267 11月 19 17:47 var

2.1 文件及详细信息

2.2 文件类型及权限

实例中，bin文件的第一个属性用"d"表示。"d"在Linux中代表该文件是一个目录文件,换句话说bin是一个文件夹。

在Linux中第一个字符代表这个文件是目录、文件或链接文件等等。

• 当为[ d ]则是目录(文件夹)
• 当为[ - ]则是文件；
• 若是[ l ]则表示为链接文档(link file)；
• 若是[ 储存b ]则表示为装置文件里面的可供的接口设备(可随机存取装置)；
• 若是[ c ]则表示为装置文件里面的串行端口设备，例如键盘、鼠标(一次性读取装置)。

接下来的字符中，以三个为一组，且均为『rwx』 的三个参数的组合。其中，[ r ]代表可读(read)、[ w ]代表可写(write)、[ x ]代表可执行(execute)。 要注意的是，这三个权限的位置不会改变，如果没有权限，就会出现减号[ - ]而已。

每个文件的属性由左边第一部分的10个字符来确定（如下图）。

从左至右用0-9这些数字来表示。

第0位确定文件类型，

第1-3位确定属主（该文件的所有者）拥有该文件的权限。

第4-6位确定属组（所有者的同组用户）拥有该文件的权限，

第7-9位确定其他用户拥有该文件的权限。

其中，

第1、4、7位表示读权限，如果用"r"字符表示，则有读权限，如果用"-"字符表示，则没有读权限；

第2、5、8位表示写权限，如果用"w"字符表示，则有写权限，如果用"-"字符表示没有写权限；

第3、6、9位表示可执行权限，如果用"x"字符表示，则有执行权限，如果用"-"字符表示，则没有执行权限。

2.3 inode详解

​ 在权限后面的数字代表这个文档的inode节点硬链接的数量

2.3.1 inode 是什么

​ 理解inode，要从文件储存说起。

​ 文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做"扇区"（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。

​ 操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个"块"（block）。这种由多个扇区组成的"块"，是文件存取的最小单位。

​ "块"的大小，最常见的是4KB，即连续八个 sector组成一个 block。

​ 文件数据都储存在"块"中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。

​ 这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。

2.3.2 inode 的内容

inode包含文件的元信息，具体来说有以下内容：

　　 * 文件的字节数

　　 * 文件拥有者的User ID

　　 * 文件的Group ID

　　 * 文件的读、写、执行权限

　　 * 文件的时间戳，共有三个：ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件内容上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间。

　　 * 链接数，即有多少文件名指向这个inode

　　 * 文件数据block的位置

一般情况下

​ 创建一个文件默认的inode数量为 1

​ 创建一个目录的默认inode数量为 2

为啥呢 ? 因为一个目录有两个隐藏的目录

​ 一个叫 . 是当前目录的相对名称

​ 一个叫 .. 是当前目录的上一级目录的相对名称

linux中有几个相对目录的名称 需要大家注意

~ 指 家目录

. 指当前目录

.. 指当前目录的上一级目录

​ 并且在 UNIX 中创建一个文件系统时，将为 inode 表分配大约百分之一的总磁盘空间。每次在文件系统中创建一个文件时，都会为该文件分配一个 inode 。通常，与一个文件系统相关联的 inode 的数目足够多，但耗尽 inode 的可能性始终存在。要监视是否发生了这种情况，您可以观察 df 的输出。

​ 使用 df 命令，您可以查看所有已挂载的文件系统或者特定的文件系统。在该命令的输出中，您可以查看各个文件系统中已使用的 inode 的数目，以及文件系统中总体使用情况百分比

[root@localhost /]# df -i
文件系统                  Inode 已用(I) 可用(I) 已用(I)% 挂载点
/dev/mapper/centos-root 8910848   26101 8884747       1% /
devtmpfs                 121686     386  121300       1% /dev
tmpfs                    124744       1  124743       1% /dev/shm
tmpfs                    124744     728  124016       1% /run
tmpfs                    124744      16  124728       1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                524288     326  523962       1% /boot
tmpfs                    124744       1  124743       1% /run/user/0

可以用stat命令，查看某个文件的inode信息：stat 文件名

[root@localhost /]# stat /bin
  文件："/bin" -> "usr/bin"
  大小：7          块：0          IO 块：4096   符号链接
设备：fd00h/64768d Inode：18933       硬链接：1
权限：(0777/lrwxrwxrwx)  Uid：(    0/    root)   Gid：(    0/    root)
环境：system_u:object_r:bin_t:s0
最近访问：2019-05-30 12:25:05.325890519 +0800
最近更改：2019-05-30 12:25:01.735194422 +0800
最近改动：2019-05-30 12:25:01.735194422 +0800

2.3.3 linux 内部是如何读取数据的？

​ Linux系统内部不使用文件名，而使用inode号码来识别文件。对于系统来说，文件名只是inode号码便于识别的别称或者绰号。表面上，用户通过文件名，打开文件。

​ 实际上，系统内部这个过程分成三步：

​ 1）首先，系统找到这个文件名对应的inode号码；

​ 2）其次，通过inode号码，获取inode信息；

​ 3）最后，根据inode信息，找到文件数据所在的block，读出数据。

其实说白了 inode是干啥的呢?

​ 打个比方,在windows系统中,对于一个文件(或者文件夹)你可以有两种操作方式,第一种就是复制粘贴,第二种就是创建快捷方式来操作这些文件;

​ 第一种操作 对文件的粘贴复制可以产生很多文件,但是内容相同,浪费了空间,所以linux采用inode读取文件的形式,可以让两个不同的文件名指向同一个物理文件

​ 这个就好比我们使用maven仓库是一个道理的,每个项目引用这些共有资源,不会造成资源浪费;

​ 那么我们怎么利用这个inode呢?

3 linux的链接

​ Linux 链接分两种，一种被称为硬链接（Hard Link），另一种被称为符号链接（Symbolic Link）。默认情况下，ln 命令产生硬链接。

Linux 链接解决的就是一个数据块的共享问题

3.1 硬连接

​ 硬连接指通过索引节点来进行连接。在 Linux 的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号，称为索引节点号(Inode Index)。

​ 在 Linux 中，多个文件名指向同一索引节点是存在的。比如：A 是 B 的硬链接（A 和 B 都是文件名），则 A 的目录项中的 inode 节点号与 B 的目录项中的 inode 节点号相同，即一个 inode 节点对应两个不同的文件名，两个文件名指向同一个文件，A 和 B 对文件系统来说是完全平等的。删除其中任何一个都不会影响另外一个的访问。

​ 硬连接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬连接到重要文件，以防止“误删”的功能。其原因如上所述，因为对应该目录的索引节点有一个以上的连接。只删除一个连接并不影响索引节点本身和其它的连接，只有当最后一个连接被删除后，文件的数据块及目录的连接才会被释放。也就是说，文件真正删除的条件是与之相关的所有硬连接文件均被删除。

3.2 软连接

​ 另外一种连接称之为符号连接（Symbolic Link），也叫软连接。软链接文件有类似于 Windows 的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件。在符号连接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。比如：A 是 B 的软链接（A 和 B 都是文件名），A 的目录项中的 inode 节点号与 B 的目录项中的 inode 节点号不相同，A 和 B 指向的是两个不同的 inode，继而指向两块不同的数据块。但是 A 的数据块中存放的只是 B 的路径名（可以根据这个找到 B 的目录项）。A 和 B 之间是“主从”关系，如果 B 被删除了，A 仍然存在（因为两个是不同的文件），但指向的是一个无效的链接。

3.3 ln命令

​ Linux ln命令是一个非常重要命令，它的功能是为某一个文件在另外一个位置建立一个同步的链接。

​ 当我们需要在不同的目录，用到相同的文件时，我们不需要在每一个需要的目录下都放一个必须相同的文件，我们只要在某个固定的目录，放上该文件，然后在 其它的目录下用ln命令链接（link）它就可以，不必重复的占用磁盘空间。

语法

ln [参数][源文件或目录][目标文件或目录]

参数

必要参数：

• -b 删除，覆盖以前建立的链接
• -d 允许超级用户制作目录的硬链接
• -f 强制执行
• -i 交互模式，文件存在则提示用户是否覆盖
• -n 把符号链接视为一般目录
• -s 软链接(符号链接)
• -v 显示详细的处理过程

选择参数：

• -S "-S<字尾备份字符串> "或 "--suffix=<字尾备份字符串>"
• -V "-V<备份方式>"或"--version-control=<备份方式>"
• --help 显示帮助信息
• --version 显示版本信息

实例操作

[root@localhost ~]# touch file1            # 创建 一个file1的文件
[root@localhost ~]# ln file1 lf1           # 给file1创建一个硬连接 lf1
[root@localhost ~]# ln -s file1 lf2        # 给file1创建一个软连接 lf2
[root@localhost ~]# ls -li                 # -li参数 查看文档的inode信息
总用量 8
33574978 -rw-------. 1 root root 1241 11月 19 17:45 anaconda-ks.cfg
33575015 -rw-r--r--. 2 root root    0 11月 20 09:54 file1
33575014 drwxr-xr-x. 2 root root    6 11月 20 08:23 hnxy
33575013 -rw-r--r--. 1 root root  363 11月 21 2018 isayme.xcs
33575015 -rw-r--r--. 2 root root    0 11月 20 09:54 lf1
33575016 lrwxrwxrwx. 1 root root    5 11月 20 09:55 lf2 -> file1

从上面的结果中可以看出，硬连接文件 lf1 与原文件 file1 的 inode 节点相同，均为33575015，然而符号连接文件的 inode 节点不同。

继续测试

[root@localhost ~]# echo "Hello,Linux">>file1             # 向file1添加一句话
[root@localhost ~]# cat file1                             # 查看file1的内容
Hello,Linux
[root@localhost ~]# cat lf1                               # 查看硬链接
Hello,Linux
[root@localhost ~]# cat lf2                               # 查看软连接
Hello,Linux
[root@localhost ~]# rm -f file1                           # 删除file1
[root@localhost ~]# cat lf1                               # 再次查看硬链接
Hello,Linux
[root@localhost ~]# cat lf2                               # 再次查看软连接
cat: lf2: 没有那个文件或目录

3.4 总结

• 1).删除软连接对原始文件没有影响,因为它只是一个快捷方式;
• 2).删除硬连接对原始文件和软连接没有影响,因为他是一个独立的文件;
• 3).删除原文件，对硬连接没有影响，导致软连接失效；
• 4) 同时删除原始文件和所有的硬链接，整个文件会真正的被删除。

以后我们会经常给某些文件或目录创建各种连接,所以ln命令大家要熟记;